区内属半干旱高寒大陆性气候
区内属半干旱高寒大陆性气候，日温差较大，冰冻期从11月到翌年5月，长达6个月之久，终年气温较低，平均温度低于零下5℃。日温差20℃，年温差40℃，故岩石的风化作用以物理的冻结作用为主，化学风化作用较弱。
区内水系发育，一般年平均降雨量为700～800mm，且多集中于5～9月，降水方式以雨、雪、雹为主，全年无霜期短。蒸发量985mm。区内主要为西北风，大风季节集中于10月至翌年4月，最大风速19m/s。由于海拔高、气温低、蒸发量大，绝对湿度与相对湿度都较小。
矿区附近无工矿企业，无居民居住，夏季仅有少量的游牧民游牧至此。附近最近的居民点为东北方向约9km的上寺村，约有20多户居民，以藏族为主，牧业为主产业，经济落后。
该区位于天水～兰州地震带西端，抗震设防烈度为Ⅷ度。
1.5区域地质
矿区位于北祁连造山带冷龙岭复式背斜的北翼，据前人以隆起和凹陷划分的构造单元，测区属于北祁连褶皱带走廊过渡带内带的毛藏寺古凸起的北缘。毛藏寺古凸起是以加里东期岩浆岩和中奥陶统中堡组为基础形成的构造单元，凸起的中间有众多的小规模断陷盆地，晚古生代、中新生代地层分布于其中。
1.5.1 地层
区内地层划分Ⅰ级单元属华北地层区，Ⅱ级单元属祁连山分区，Ⅲ级单元属北祁连小区。区域地层从寒武系到全新统皆有出露，以古生代和中生代为主。早古生代有寒武～奥陶～志留纪的海相活动型基底沉积，下寒武统为浅海相复理石建造，下奥陶统为海相中酸性火山岩～碎屑岩建造，中奥陶统为滨海相碎屑岩～（含镁）碳酸盐岩建造，志留系为浅海相碎屑岩～中酸性火山岩建造；晚古生代～全新世为陆相盖层沉积，下泥盆统为山麓相磨拉石沉积建造，上泥盆统为湖泊相红色沉积建造；晚古生代～中生代盆地中分布石炭～侏罗纪地层，石炭～新近系上新统地层以碎屑岩为主，为滨海相（C）～湖泊相（P－T）～河沼相（J）～河
湖相（K
1和N
2
）沉积，石炭～三叠纪（C－T）沉积具有明显的继承性。上石炭统
和下侏罗统为该区的主要含煤地层，上石炭统产耐火粘土和萤石矿，早加里东期
火山岩产铜（以朗力克铜矿为代表）、磁铁矿，中奥陶统浅变质砂页岩、泥灰岩中产小型重晶石矿（斜壕）。
区域上出露的主要的地层的岩性分述如下：
ch）：为区域上相对较老的基底地层，岩性为浅灰
1.下奥陶统车轮沟群（（O
1
绿色变质砂岩夹千枚岩，由中粒变砂岩→细粒变砂岩→变粉砂岩→绢云千枚岩构成的不完整韵律层。与加里东期的花岗闪长岩呈侵入接触，接触带广泛发生角岩化蚀变，是铜、金、铅等矿产的主要赋矿地层。上与泥盆系地层角度不整合接触。
2.中下泥盆统老君山群（D
lj）：出露了图幅北侧，呈带状分布，主要为暗
1-2
紫、紫红色砂岩、砂砾岩。与下伏下奥陶统车轮沟群和上覆下石炭统臭牛沟组均呈不整合接触。
c）：呈条带状产于毛藏寺古凸起的南缘，主要岩性
3.下石炭统臭牛沟组（C
1
为石英砂岩夹薄层灰岩、薄煤层。呈角度不整合覆盖于中下泥盆统老君山群之上。石英砂岩呈厚层状～巨厚层状，半阳河萤石矿体产于该岩层中；上部的薄层灰岩、薄煤层多有珊瑚类化石产出。
）：以假整合覆盖于下石炭统太原组之上，岩性为
4.下二叠统大黄沟组（P
1dh
红色厚层状的长石石英砂岩、石英砂岩，局部夹粉砂岩和页岩。
yn）：岩性以暗绿、棕恢、灰褐色砂岩为主，与上二
5.上三叠统延长群（T
3
迭统呈假整合接触。
6.第四系（Q pl）：为冲洪积砂砾石层，分布于现代冲沟、河谷中。
1.5.2 岩浆岩
区域岩浆活动强烈，以加里东中晚期的中酸性岩为主，海西期有葫芦沟超基性岩（蛇纹石化辉橄岩）和干沙河含矿碱性斑岩体，后者为海西晚期侵入体，Rb-Sr 等时线年龄为256.11±12.5Ma〔。
毛藏寺岩基呈不规则的长条状沿毛藏寺古凸起的近轴部呈东西向侵入分布，面积达1000km2，毛藏寺岩基（分布于毛藏寺～干沙河一线）为代表，岩性为肉红色中粒花岗岩（边缘相）—花岗闪长岩、斑状花岗岩闪长岩（中心相）。
据2007年甘肃省地质调查院在下寺沟采获样品分析锆石U-Pb同位素值为435±5.8Ma，结合区域资料，将该岩体形成年代定为加里东期。侵入体主要岩性
为花岗闪长岩，局部相变为斜长花岗岩。花岗闪长岩岩石颜色灰白色，中细粒状结构，块状构造，主要矿物成分石英30%～40%，斜长石40～45%，钾长石10～15%，角闪石10%，黑云母5～10%。岩体侵位为明显超动式接触，外接触带普遍具角岩化，北部边界具片麻状构造，局部具压碎结构。接触带同化混染现象普遍，形成黑云母角岩、绿泥石角岩等。角岩带宽数十米至百余米。角岩带内局部地段发育硅化、绿帘石化、黄铁矿化，偶见矽卡岩化体。中晚期由于中酸性花岗岩及其派生脉岩的侵入，形成萤石、重晶石、黄铁矿、磁铁矿等矿点、矿化点。
干沙沟脑碱性斑岩体：为北祁连地区发现的唯一碱性斑岩侵入体，侵入于毛藏岩基的西段，呈椭圆状产出，地表出露面积0.32km2。主要岩性为霓辉正长斑岩：岩石颜色浅灰绿色、灰白色，斑状结构，块状构造。由斑晶和基质两部分组成，斑晶成分为钾长石、钠长石、霓辉石，粒径3～5mm；基质成分为钾长石、钠长石、霓辉石、透闪石等。斑岩体中广泛发育方解石化、萤石矿化、硅化等蚀变。蚀变较强的地段稀土、铜、铅含量较高。锆石U-Pb同位素值为244±4.2Ma，确定该斑岩体侵入期为海西期。
脉岩：由于区内侵入岩分布较广，而且经历了多期次演化，其派生的脉岩比较发育，主要有辉绿岩脉、正长斑岩脉、石英脉、萤石脉。脉岩主要是沿小断层和岩石的节理裂隙充填，岩脉宽数米，长十多米～数百米。走向以北西西向为主，其次为北东向。
1.5.3 构造
1．褶皱构造
矿区位于冷龙岭复式背斜中的毛藏寺背斜（毛藏寺古凸起）的近轴部，岩浆岩的侵入破坏作用强，故区内的褶皱构造不明显。中奥陶统中堡群为倾向南西的单斜构造，倾角65°～80°，地层的延伸方向呈北西西向。晚古生代的石炭系和二叠系地层呈角度不整合覆盖于其上，呈缓倾的单斜状产出，地层倾向南，倾角较缓，一般20°左右。
2．断裂构造
由于区域上的工作程度较低，以往区域上有关断裂构造资料较少，主要在北西西向区域性断裂发育，该组断裂在地表延伸长，断层两侧岩石破碎，发育数米
宽的断层破碎带。近几年随找矿和研究工作的深入，发现区内断层较发育，但多
数规模较小，并被后期的脉岩充填，特征不明显。区域上的断裂构造主要有两组：一组与构造线一致的北西西向压扭性断层，另一组是北东向的张扭性断层，后一组切割前一组。两组断层特征分别进行叙述。
北西西向的压扭性断层：在区域上比较发育，主要见于中奥陶统中堡群和岩体内，断层的产状与地层的产状基本一致，故断层破碎带不发育，岩石被强烈片理化，形成一系列片理带，片理带内挤压片理呈30～20cm的条带密集相间排列，夹有较多的刚性岩石的构造透镜体，两侧岩石节理裂隙密集排列，错综交叉。
北东向张扭性的断层：以往对该组断层未引起足够重视，随着本次工作研究的深入，发现区域上的许多矿产，尤其是萤石矿与该组断层关系密切，如半阳河萤石矿、干沙鄂博萤石矿、上寺郭村萤石矿、毛藏寺九沟铜金矿的矿体均产于该
组断层中。
该组断层形成较晚，且具多期次活动的特征，对早期形成的地质体有较大的破坏作用。断层发育较宽的断层破碎带，破碎带胶结物为断层泥和硅质，胶结弱，结构疏松，故沿断层常形成沟谷、哑口等负地形，特征明显。
1.6.1 地层
1. 奥陶系车轮沟群的流纹英安质凝灰岩（Och）
出露分布在矿区北部，呈不规则椭圆状的捕掳体产出。矿区一带主要为下岩组流纹英安质凝灰岩，与花岗闪长岩呈侵入接触，岩石具弱的绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化和混染岩化。
该地层呈零碎残留体条带状近北北东向展布，地层产状：倾向190°～210°，倾角76°。该岩组岩石变形较强，褶皱、劈理发育，角岩化蚀变普遍。
矿区北4km处的流纹英安质凝灰岩中有铜矿产出。
2．第四系冰积砾石层（QPL）
主要分布在现代冲沟中，组成砾石60～70%，砂20～30%，粘土10%。砾石大小不一，一般多在10～40cm之间，砾石多呈次棱角状—次圆状。砾石间多为砂质充填，粘土含量较少。砾石层分选性差，成层性弱。为典型的冰积成因。
1.6.2 岩浆岩
1．加里东期花岗闪长岩（γδ）
主要岩性为灰白－浅绿色中粒花岗闪长岩，矿物成分以石英（20%～25%）、斜长石（为中奥长石45%～55%）、钾长石（15%～20%）为主，暗色矿物较多，以黑云母（5%～10%）为主，次为角闪石，副矿物为磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石等，局部相变为似斑状花岗闪长岩，斑晶为粒径3～5mm的钾长石。
蚀变特征：区内岩石劈理、节理发育，岩石广泛发生钾长石化、绿泥石化、硅化、绢云母化、高岭土化等蚀变。
2. 脉岩
矿区内岩脉比较多，主要有花岗细晶岩脉（γι）、石英脉(q) 、闪长岩脉（δ）和辉绿岩脉（Bu），其走向多为北北东向、次为北西西向和近东西向。
花岗细晶岩脉（γι）：为矿区内分布最广的脉岩之一，矿区内共发现圈出11条，一般宽数米，延伸长数十米至百余米，岩石颜色暗红色花岗细晶结构，块状构造，脉状产出。岩石由正长石45%、斜长石10%、石英40%组成。产出多以北北东向为主，其次为近东西向和北西向。
据矿区东部干沙沟脑稀土矿工作资料，花岗细晶岩脉形成较晚，对稀土、铅锌等矿脉均有破坏性。据其对花岗细晶岩脉走向统计，分布以北北西向和北北东向两组为主。
闪长岩脉（δ）：矿区内共见2两条，厚度1m～1.5m，地表延伸长80多米。走向为近南北向。
辉绿岩脉（Bu）矿区内仅见一条，地表脉岩自然出露，浅部三号平硐中揭露见到岩脉，厚度1.5m左右，岩石呈墨绿色，辉緑结构，组成辉石、斜长石等。局部见星点状黄铁矿。
石英脉（q）：矿区内共见3条，产于主成矿断层附近，产状与断层基本一致，出露宽1m～2m，长数米～数十米，块状构造。岩石裂隙发育，局部脉岩具微弱方铅矿化。
1.6.3 构造
矿区地层遭受岩体的强烈吞蚀，褶皱构造无显示，断裂构造发育。以往干沙沟脑稀土矿普查填绘出十余条规模大小不等、性质不同的断层，以放射状断裂和环状断裂为主。放射状断裂围绕碱性岩体的外侧呈放射状分布，形成宽0.5～
1.0m的断裂，断裂破碎带成搓碎带，被后期的花岗细晶岩脉、石英脉、闪长岩
脉充填，倾角较陡，一般70°～80°，性质各异，以张性、张扭性为主。
按干沙沟脑稀土矿普查成果的构造划分，本矿区属于干沙沟环带构造外环部
分，确定本萤石矿区岩脉分布具放射状特征，但含矿断层走向平直、下盘断层泥
发育等特征与干沙沟稀土矿环状断层的特征有明显区别，暂不划为环状断层系列。
矿区内其它断层均被后期脉岩充填，特征不明显，但萤石矿的赋矿断层断层
泥发育，具多期次活动特征。断层沿走向延伸较长，规模较大，其上盘又派生出
一系列次一级断层，但均被石英脉和花岗细晶岩脉充填。
F
断层特征：该断层地表断续延伸长大于2km，断层上盘为抗风化能力较强1
的花岗闪长岩，断层中为抗风化能力弱的萤石矿脉和断层泥，两者抗风化能力差
异较大，故沿断层走向地貌上表现为陡崖、垭口，断层的地貌标志比较明显。
断层发育在花岗闪长岩中，断层面走向20°～25°，倾向北西，为310°，
倾角较陡，地表为65～78°。深部平硐均大于75°。断层发育较宽的断层破碎
带，宽1.5m左右，由断层角砾岩和断层泥组成，断层角砾含量60％，断层泥40％，
岩石结构致密，为硅质胶结和钙质胶结，角砾的岩性单一为花岗闪长岩，断层两
侧的岩石广泛发生钾长石化、高岭土化蚀变。
1.8.1水文地质
1.区域水文地质
矿区位于北祁连中段冷龙岭的北坡,地表沟谷纵横，泉和高山草甸沼泽密布，
地表水体丰富。同地表水一样，区内的地下水体也较为丰富，但分布和埋藏条件
比较复杂，依据地貌、岩性及地下水的埋藏条件等，对区内的地下水特征分述如
下：
⑴砂砾卵石孔隙潜水
冷龙岭北坡地貌上多属于内陆平顶式冰川地貌，海拔3200m以上的地段，在
地貌上表现为山脊为冰川的刃脊，沟谷呈“U”形，沟脑仍保留冰斗的雏形。在
“U”形谷和冰斗中均为砂砾卵石层覆盖，厚度变化较大，从数米至数十米不等。
地下水补给为大气降水和冰雪融水，地下水饱和度高，埋深浅，多出露地表形成
泉，再汇集成河流。单泉涌水量一般小于20m3/d，水化学类型为CI－SO4－Na－
Ca型，矿化度小于0.5g/ L。
⑵基岩裂隙水
主要分布于冰川的刃脊等基岩裸露区，基岩的岩性为花岗闪长岩、英安岩、千枚岩、变石英砂岩、长石石英砂岩等，岩石破碎，节理裂隙发育，靠近地表部位冰解作用强，岩石裂隙多为张性裂隙，地下水饱和度高，水位埋深浅。向深部冰解作用减弱，张性裂隙减少，基岩裂隙水逐渐消失。单井涌水量一般小于10m3／d，水化学类型为Cl-SO4-Na-Ca-Mg型水，矿化度小于0.5g/ L。
2. 矿区水文地质特征
⑴矿区水文地质
矿区内的地下水类型主要有沟谷第四系砂砾碎石孔隙潜水、基岩裂隙水和构造断裂脉状水。区内萤石矿产于断层破碎带中，构造断裂脉状水对矿床开采影响最大。矿区内的三种类型水文特征分述如下：
①第四系砂砾碎石孔隙潜水：主要分布于冰积砾石层分布区，砂砾碎石厚度为数米至数十米，空隙发育，地下水的饱和度大。根据矿区附近观测的四个泉水点基本情况来看，单泉涌水量一般是100～200L/d，并随季节变化较大，雨季和春季冰雪融化期涌水量增大，冬季减少，甚至干枯。
矿区内砂砾碎石孔隙潜水主要以泉的形式溢出地表，汇聚形成干沙鄂博径流，其径流量随季节变化较大，夏季冰雪融化、降水增加，流量增大；冬季降水减少、冰雪融化停止，流量降低甚至发生断流。径流量一般为10L/S～100 L/S,水质较好，可完全满足矿山建设、开采的生活、生产用水需要。
②基岩裂隙水：加里东期的花岗闪长岩是区内萤石矿的赋矿层位。矿区内和矿区南部的干沙沟脑稀土多金属矿探矿的过程中施工较多探矿平硐，根据对这些平硐中水文观测资料对比研究认为，在矿区内基岩裂隙水赋存富集与岩层岩性关系不大，基岩裂隙水主要赋存富集在近地表20m范围内冰劈作用形成的张性裂隙中，向深部冰劈张性裂隙逐渐减少，基本无基岩裂隙水渗出，40m以后基岩裂隙水完全消失。
③构造断裂脉状水：矿区内萤石矿赋存于断层破碎带中，破碎带中岩石挤压破碎强烈，岩石多呈碎块状、粉末状，空隙率较大，有利于地下水的渗入和流动。尤其是萤石矿成矿期后断层重新复活，断层破碎带结构疏松，空隙率更大，地下水饱和度高。在矿体的上盘均发育数十厘米厚的断层泥，为地下水的隔水层，在
平硐等采矿工程施工过程中破坏该隔水层后，将会造成地下水的大量涌入。
在不同地段，构造断裂裂隙脉状水的涌水量变化较大，主要受补给量的大小有关，构造断裂脉状水补给主要是冰雪融化水和大气降水，当夏季冰雪融化、降水增加，流量增大；冬季降水减少、冰雪融化停止，流量降低；阳坡冰冻层不发育流量小；阴坡冰冻层较厚，流量大。
⑵地下水的补、径、排条件
地下水补给来源主要是大气降水、其次为冰雪融水和冻土层融水。矿区内沟谷发育，高差800m以上，坡降较大，大部分降水在地表沿斜坡流入沟谷，形成径流排出区外，仅少部分下渗补给至地下潜水；正好相反，冰雪和冻土层融水融化缓慢，融化水大部分下渗地下补给至地下水。区内地下水的流向与地表水的流向一致，排泄为顺其斜坡以潜流形式由高向低，由南东向北西流动，最终汇聚于干沙鄂博中。
⑶矿床充水因素分析。
矿区内第四系砂砾碎石层厚度大，空隙率高，冻土层发育，地下水饱和度高，但分布局限，设计施工的探、采矿工程可以避开砂砾碎石层；矿层及围岩中赋存的基岩裂隙水主要富集在近地表20m以内的范围内，对矿床开采影响不大。对矿床开采最具影响的是构造断裂脉状水。
断层控制，断层后期重新复活时发生以脆性碎矿区内发现的萤石矿体受F
1
裂为主的运动，破碎带延伸长，结构疏松，断层两侧围岩节理裂隙发育，都有利于地下潜水的渗入、流动；破碎带上盘发育一层连续的断层泥，形成一层有效的隔水层，把地下潜水汇聚起来，一旦该隔水层受到破坏，大量的潜水涌入探矿、采矿的工程内，影响工程的顺利施工。
位于矿区南侧半阳河萤石矿开采多年，长期以来顺控矿断层涌入的构造断裂脉状水严重影响着矿床的正常开采生产，为此进行过专门的观测、研究，积累了丰富的水文资料和治理防范经验。
该矿区的矿床水文地质特征与半阳河萤石矿矿床水文地质特征基本一致，据半阳河萤石矿的矿床水文观测研究认为，构造断裂脉状水对探矿、采矿工程施工影响主要表现在三个方面：1.地下潜水涌（渗）入使断层破碎带内的岩石受浸泡岩石稳定性显著降低，易发生片帮、冒顶等不良工程地质现象；2.地下水的大量
涌入给排水增加困难，采矿成本增高；3.矿区内海拔较高，气候寒冷，采矿平硐等工程内的渗水排至硐口附近结冰堆积起来，严重影响着采矿车辆和施工人员的进出通行。为此每年冬季花费大量的人力、财力清理硐口积冰。在治理上也相应的采取了地表修建排水沟减少地表水下渗、充填保护矿体顶盘断层泥等措施，均取得一定的效果。
1.8.2 工程地质
矿区内赋矿的主要地质体为花岗闪长岩，一般的来说稳定性好，但矿体均产于断层破碎带中，两侧的岩石破碎强烈,节理、片理发育，泥质成分高，本身强度低，在地下水的浸泡下易软化，井巷工程施工时极易发生坍塌、底鼓、滑落、片帮等不良的工程地质现象。
据半阳河萤石矿采矿资料，断层上盘的断层泥为矿体的隔水层，在地下水浸泡之后发生大面积片帮滑落，同时发生涌水现象。故矿区的工程地质条件划分应为较复杂类型。
由于矿区内断层裂隙脉状水发育，在矿区进行平硐等工程施工时底板坡度角设计不小于3°，有利于渗水排除，尽量不设计施工斜井、竖井等排水困难的探矿工程。
1.8.3 环境地质
矿区輓近断裂活动频繁，在《中国地震区划烈度图》上，属Ⅷ度烈度区，加上岩石破碎，易形成残坡积物堆积，地形切割深，沟谷陡峻，降雨量大且集中在每年的7～8月份，在暴雨季节，易发生泥石流、滑坡等地质灾害。
矿区属大陆性高寒气候。区内植被不太发育，仅在矿区北部见有少量灌木林，生态环境脆弱，故在探槽等工程施工后注意回填，探矿宜选择对地表植被破坏较
小的平硐等探矿工程，合理安排废渣堆放。
虽然矿山远离居住人群，但不能破坏区内的生态环境，合理安置采矿的尾矿、废石、废水排放堆置，使环境不受污染。
区内属半干旱高寒大陆性气候
区内属半干旱高寒大陆性气候，日温差较大，冰冻期从11月到翌年5月，长达6个月之久，终年气温较低，平均温度低于零下5℃。日温差20℃，年温差40℃，故岩石的风化作用以物理的冻结作用为主，化学风化作用较弱。 区内水系发育，一般年平均降雨量为700～800mm，且多集中于5～9月，降水方式以雨、雪、雹为主，全年无霜期短。蒸发量985mm。区内主要为西北风，大风季节集中于10月至翌年4月，最大风速19m/s。由于海拔高、气温低、蒸发量大，绝对湿度与相对湿度都较小。 矿区附近无工矿企业，无居民居住，夏季仅有少量的游牧民游牧至此。附近最近的居民点为东北方向约9km的上寺村，约有20多户居民，以藏族为主，牧业为主产业，经济落后。 该区位于天水～兰州地震带西端，抗震设防烈度为Ⅷ度。 1.5区域地质 矿区位于北祁连造山带冷龙岭复式背斜的北翼，据前人以隆起和凹陷划分的构造单元，测区属于北祁连褶皱带走廊过渡带内带的毛藏寺古凸起的北缘。毛藏寺古凸起是以加里东期岩浆岩和中奥陶统中堡组为基础形成的构造单元，凸起的中间有众多的小规模断陷盆地，晚古生代、中新生代地层分布于其中。 1.5.1 地层 区内地层划分Ⅰ级单元属华北地层区，Ⅱ级单元属祁连山分区，Ⅲ级单元属北祁连小区。区域地层从寒武系到全新统皆有出露，以古生代和中生代为主。早古生代有寒武～奥陶～志留纪的海相活动型基底沉积，下寒武统为浅海相复理石建造，下奥陶统为海相中酸性火山岩～碎屑岩建造，中奥陶统为滨海相碎屑岩～（含镁）碳酸盐岩建造，志留系为浅海相碎屑岩～中酸性火山岩建造；晚古生代～全新世为陆相盖层沉积，下泥盆统为山麓相磨拉石沉积建造，上泥盆统为湖泊相红色沉积建造；晚古生代～中生代盆地中分布石炭～侏罗纪地层，石炭～新近系上新统地层以碎屑岩为主，为滨海相（C）～湖泊相（P－T）～河沼相（J）～河 湖相（K 1和N 2 ）沉积，石炭～三叠纪（C－T）沉积具有明显的继承性。上石炭统 和下侏罗统为该区的主要含煤地层，上石炭统产耐火粘土和萤石矿，早加里东期
CMIP5模式中未来干旱半干旱区气候变化模拟
CMIP5模式中未来干旱半干旱区气候变化模拟 基于参加CMIP5的17个全球气候模式数值模拟的结果，在RCP4.5情景下，对未来降水及蒸发相对于历史实验的变化做出了预测与分析，分析的数据包括1990-2000时间段的历史实验以及2030-2040、2060-2070、2090-2100的未来模拟数据。通过对历史和未来的比较，并对气温以及降水进行全球性的计算、分析与评估。结果表明，全球气温至本世纪末均在持续升高；同时，在干旱半干旱区温度的升高更加显著，中国西北干旱半干旱区是温度升高最为显著的干旱半干旱区之一。对于全球降水的变化，则具有明显的地域性差异。全球降水的变化总体趋势是降水增加的地方仍旧持续增加；而降水减少的地方，则会保持降水减少的态势。这将导致全球降水的区域差异性变化更大，湿的地方会越来越湿，而干的地方则会越来越干。在干旱半干旱区，这种降水的区域性差异更加显著。在典型的干旱半干旱区域，中国西北、北美中西部以及北非撒哈拉地区的降水都在持续增加，而在澳大利亚中西部的降水则呈现出了持续减少的态势，可以看出的是南半球的干旱半干旱区的降水都在减少，而北半球的干旱半干旱区的降水均在增加。其中，中国西北内陆干旱半干旱区亦是全球降水增加最多的区域之一。综上所述，在未来，中国干旱半干旱区可能是气温升高、降水增多最为显著的区域之一。对于中国西北内陆干旱半干旱区的气温升高，降水增多的情况，当地特殊的生态环境和人类活动都将作出敏感的反应，所以干旱半干旱区域需要做出相应的有益的科学发展规划，这也是对未来气温和降水模拟与预估的意义所在。通过对未来的精准把握，制定出符合区域的科学发展战略。在RCP4.5情景下，未来的降水与气温变化都将对地球的生态环境及人类生活带来影响。 干旱半干旱区是全球生态最脆弱的区之一域，其对于全球气候的变化有着极其敏锐的响应。干旱半干旱区的特点是其脆弱性的一种表现，降水稀少，水资源匮乏，蒸发量巨大。其面积约占全球陆地面积的45%，与此同时在如此脆弱的环境下，却生活着全球38%的人口。可以说，干旱半干旱区是生态系统最为脆弱的地区，也是降水变率最大的区域。干旱半干旱区脆弱的生态也导致了荒漠化的不断发张以及人类生存环境的恶化。干旱化已经成为一个全球性的重大环境和气候问题[1]。自20世纪以来，干旱区面积逐渐变大，其主要原因就是全球自然气候变化和人类活动的影响。全球自然气候的变化最组要的特点便是气候变暖，温室效应。全球气候变化是指在全球范围内，气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。干旱化的形成是一个复杂过程，是地球系统多圈层相互作用和人类活动影响共同作用的结果。
我国干旱半干旱地区气候变化及其影响
第23卷第11期干旱区资源与环境Vo.l23No.11 2009年11月Journal ofA rid Land Resources and Env ironm ent N ov.2009 文章编号:1003-7578(2009)11-065-07 我国干旱半干旱地区气候变化及其影响* 吕妍,王让会,蔡子颖 (南京信息工程大学环境科学与工程学院,南京210044) 提要:全球气候变化正在直接或间接地对自然生态系统和人类经济社会产生影响,而干旱、半干旱地区的生态系统非常脆弱,对气候变化异常敏感,通过对我国干旱半干旱地区气候变化及影响研究,认为在近50年 我国干旱半干旱地区气温上升了1.8e、降水增多29mm、地表蒸发加大、径流量减少、水资源供求矛盾加剧;农 业结构调整,绿洲灌溉区农作物气候产量提高,雨养旱作区农作物产量减少;部分草原生产力下降,病虫害加 剧;沙尘暴总体呈减少趋势,但局部地区由于气温升高,土壤水分耗减加速,风沙活动加剧;农业、航空、建筑、渔 业、交通、工业均受到影响。 关键词:气候变化;干旱半干旱地区;农业;沙尘暴 中图分类号:P467文献标识码:A 自19世纪末以来,伴随人类活动加剧,温室气体浓度增加,全球气候加速变暖,已引起了人们的普遍关心。政府间气候变化专门委员会(I PCC)在第四次评估报告指出,1906-2005年全球平均气温上升了0.56-0.92e。全球变暖已经对地球生态系统和社会经济系统产生了明显而深远的影响,威胁着人类的生存环境和社会经济的可持续发展。 干旱、半干旱地区的生态系统非常脆弱,对气候变化异常敏感,甚至成为全球气候变化的指示器,因此,人们越发关注气候变化对干旱、半干旱地区所产生的影响。我国有42%的国土面积处于干旱、半干旱区,主要分布在我国西部地区(干旱、半干旱地区的面积约占该西部地区国土面积的83%[1]),该地区降水量少,降水变化率大,年内分配不均,空气干燥,地表蒸发量大[2]。气候变化使得我国干旱半干旱地区水资源时空分布不均,加剧了水资源供需矛盾;改变农业生产格局[3],农作物生长范围扩大[4];推动草地退化[5],牧草产量、质量有所下降[6],破环草原生态系统原有平衡;荒漠化区域范围扩大[7,8],极端天气事件增多;对我国干旱半干旱地区国民经济产生正反两个方面的影响。为此,面对气候变化给我国干旱半干旱地区带来的新的挑战和发展机遇,我们应当积极探索,充分认识和了解我国干旱半干旱地区气候变化及其影响,趋利避害,迎接挑战,发展适合新形式的我国干旱半干旱地区经济模式,减少气候变化给我国干旱半干旱区带来的巨大损失。 1资料与方法 利用我国干旱半干旱地区177个气象地面观测站点1957-2007年降水和气温年均值资料,敦煌、西宁、包头、银川四个地区1954-2007年的地面沙尘观测记录,新疆、西藏、宁夏、甘肃、内蒙、青海六省1978 -2006年粮食产量统计资料和近17年干旱记录,通过A rc V ie w,Arc G is,SPSS等软件统计分析了我国干旱半干旱地区近40年来气候变化,以及气候变化对水资源,农业,草原生态和沙尘等方面的影响。资料均来自于中国气象科学数据共享服务网。 2干旱半干旱地区气候变化以及特征 2.1降水的变化 *收稿日期:2008-9-27。 基金项目:国家气象局软科学项目(QR2008-39)、国家科技支撑项目(2006BAD26B0902)、国家重点基础研究发展规划(2006CB705800)及中国科学院知识创新工程重大项目(KSCX-YW-09)资助。 作者简介:吕妍(1984-),女,山东莱州人,硕士研究生。Em ail:l y20021304@163.co m
第二届海洋对干旱半干旱气候的影响
第二届“海洋对干旱半干旱气候的影响” 讲习班 日程安排 兰州大学大气科学学院 中国科学院南海海洋研究所 中国 兰州 2018年4月23日至27日 半干旱气候变化教育部重点实验室 热带海洋环境国家重点实验室
日程安排 讲习班地点：兰州大学盘旋路校区观云楼20楼2009报告厅 4月23日星期一 上午：主持人黄建平 08:30－08:40 兰州大学校领导致辞 徐生诚 兰州大学 08:40－08:50 主办单位代表致辞 黄建平 兰州大学 08:50－09:00 合办单位代表致辞 杜岩 中国科学院南海海洋研究所09:00－09:40 干旱气候变化的动力机制 黄建平 兰州大学 09:40－10:00 照相、休息 10:00－10:40 Sea surface salinity and its relationship with ocean general circulation and climate change 杜岩 中国科学院南海海洋研究所10:50－11:30 Heat advection and accumulation for 2015/16 extreme El Ni?o 甘剑平 香港科技大学 下午：主持人马柱国 15:00－15:40 海温的变化与全球年代际干湿变化的联系 马柱国 中国科学院大气物理研究所15:50－16:30 ENSO对中国地形降水的影响 黄刚 中国科学院大气物理研究所16:40－17:20 多尺度子空间交换、正则传输 及其在天气预报中的应用 梁湘三 南京信息工程大学 4月24日星期二 上午：主持人甘剑平 09:00－09:40 位涡平流、垂直运动和旱涝气候 吴国雄 中国科学院大气物理研究所09:50－10:30 中国黄土记录的低纬海洋 过程对季风变化的影响 孙有斌 中国科学院地球环境研究所10:40－11:20 海洋年代际变异及其对 全球气候变化的影响 陈显尧 中国海洋大学
半干旱地区有哪些特点
半干旱地区有哪些特点 在自然灾害里，要是遇到干旱的灾难，那是非常恐怖的一件事情，因为我们的生命都是靠水来滋润的，如果没有水，这就给我们的生命带来很大的威胁，所以我们应该多加了解这方面知识，做好预防的工作，400毫米等降水量线以西，昆仑山-阿尔金山-祁连山以北。 特点：海拔高，但差别较显著;因位于欧亚大陆内部，距海遥远，受夏季风的影响较小，海洋湿润气流被山岭阻挡，难以深入，气候干燥;植被大部分为荒漠，一部分为草原;大部分地区为内流区，河流短小，平地径流主要来源于暴雨形成的短暂性水流，山地径流主要有雨水和冰雪融水补给，湖泊较多，但多为咸水湖。 关于干旱、半干旱区的分布问题是研究干旱气候中的一个重要问题。我国干旱、半干旱地区的总面积约占全国总面积的一半。因此,研究我国干旱、半干旱地区的分布、气候特点及其与农牧业生产的关系,对我国农业现代化建设具有重大的战略意义,过实地调查以及查阅有关文献、资料进行综合分析,主要采用降水量这一决定干旱的主要气候因子,并结合植被景观特征,初步确定我国干湿气候的划分指标为:年降水量在200毫米以下为干旱区;200—450毫米之间为半干旱 区;450—650毫米之间为半湿润区;≥650毫米则为湿润区。以此指标初
步确定了我国干旱、半干旱地区分布界线的地理位置。在指出我国干旱、半干旱地区的范围之后,着重从降水量方面概述了这些地区的气候特征及其与农牧业生产的关系,这对了解该地区干旱气候的规律,以及对农牧业生产的影响是有俾益的。最后认为,影响干旱、半干旱地区的农业布局、产量高低的主导因素是水分条件的限制,因此,要发展农业的关键在“水”。要因地制宜,兴修水利,开发水源,抗旱保墒,以满足作物需要。同时要根据地区气候特点,合理布局,实行农林牧全面发展,搞好生态平衡,改良气候,从根本上为发展我国旱区农业创造有利的环境条件。
热带干旱与半干旱气候成因
热带干旱与半干旱气候成因 热带干旱与半干旱气候，也称热带荒漠气候。特征是全年高温少雨。它分布于热带干湿季气候区以外，大致在南、北纬15°～30°之间，以非洲北部、西南亚和澳大利亚中西部分布最广。那么热带干旱与半干旱气候成因是什么呢？干旱会带来哪些危害呢？ 热带干旱与半干旱气候成因是 季风型 盛夏季节，在低纬度地带(特别是在大陆上)，往往在南北半球信风带插入一个赤道西风环流。它的形成，一方面是由于信风带的季节移动；另一方面是由于大陆的加热 作用，更助长了赤道低压槽移动时在大陆上被加强。 北半球夏季时(7月)，南半球的东南季风向北越过赤道向右偏
转，形成西南季风；南半球夏季时(1月)，北半球的东北信风向南越过赤道向左偏转，形成西北季风。这一现象，在从非洲经印度洋至太平洋西部一带最为显著。 特征：终年高温，分干湿两季，干季少雨，湿季多雨。主要分布在撒哈拉以南。 一、非洲10°N至20°N地区和北美洲南部以及澳大利亚北部 1 夏季，两地分别受到掠过暖流上空和受地形抬升作用的暖湿西南季风的控制；且由于西南季风与东北季风辐合上升，多对流雨，降水丰沛，形成湿季。 2冬季，受单一、干燥的东北季风控制，形成干季。
热带锋型 夏季，在广阔的热带太平洋东部，赤道西风不显著，且由于受高大的安第斯山脉的阻挡，来自太平洋的暖湿季风对南美洲的热带草原气候区的影响几乎没有。但来自陆上的西南季风和西北季风，分别与来自热带大西洋上、并掠过暖流上空的东北季风和东南季风在此符合上升，形成热带锋，多对流雨，气候湿热。 赤道以北的圭亚那高原、奥里诺科河流域和哥伦比亚北部，6月至10月潮湿多雨；赤道以南的巴西高原内部，10月至次年3月，
全球气候变化下的半干旱区相对湿度变化研究_靳英华
第41卷第4期东北师大学报(自然科学版)Vol.41No.4 2009年12月Journal of Northeast Normal University(Natural Science Edition)December2009 [文章编号]100021832(2009)0420134205 全球气候变化下的 半干旱区相对湿度变化研究 靳英华1,廉士欢2,周道玮3,徐金斌1,彭 聪1 (1.东北师范大学城市与环境科学学院,吉林长春130024; 2.东北师范大学教育科学学院,吉林长春130024; 3.中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林长春130012) [摘 要] 为揭示全球气候变化下半干旱区空气相对湿度的变化规律,利用线性回归分析、多元线性相关分析以及M2K检验法对吉林省西部5个站点的1953年以来的相对湿度、气温、降水和风速资料进行了研究.结果表明:相对湿度的年变化曲线呈双峰型,相对湿度的最大值出现在8月,次大值出现在1月,最小值出现在4月,次小值出现在10月.夏、秋季的相对湿度较大,而春、冬季的相对湿度较小.近50年,年平均相对湿度及春、夏、秋、冬四季的相对湿度在波动中下降,下降趋势不显著;但是9月和10月的平均相对湿度下降显著.影响相对湿度变化的主要因子是温度和降水,风速也起一定的作用.相对湿度的变化与温度和风速变化呈负相关关系,与降水变化呈正相关关系. [关键词] 全球气候变化;空气相对湿度;温度;降水;风速;半干旱区 [中图分类号] P426.1+3 [学科代码] 170?1525 [文献标识码] A 0 前言 全球干旱及半干旱区的面积约占陆地总面积的35%[1],在全球增暖的大背景下,区域温度和降水发生了不同程度的变化.增暖导致地表蒸发增加,一些区域降水的减少将使地表变得更干;一些区域降水的增加将缓解温度对地表干湿状况的影响.有研究表明:全球变暖会导致地表蒸发的增加,从而引发全球干旱化的发展和加剧[2],干旱半干旱区问题将变得更为严重.土壤湿度的变化作为气候变化研究中的一个重要方面一直受到有关研究的重视,但是空气湿度的研究却很少受到关注. 对1970—1990年中国大气水分的变化研究表明:大气水分在20年中是增长的,其中增长多在对流层低层,主要增长地区在东北、西南和南部沿海地区,在华北和中南部分地区却呈下降趋势.大气水分与地面气温的关系取决于地区与季节.在东北地区,大气水分的增长与地面气温增暖相一致,华北地区则不然;在西南地区只有秋、冬两季的大气水分与地面气温有明显的相关关系.大气水分与降水具有密切的正相关关系[3]. 空气相对湿度是表示空气中水汽距离饱和的程度,是表征空气湿度的重要物理量.对空气相对湿度的研究主要集中在各地的相对湿度的大小及日变化与季节变化特征上.相对湿度的大小及日变化与季 [收稿日期] 2009206211 [基金项目] 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2005CB121101) [作者简介] 靳英华(1968—),女,博士,副教授,主要从事区域气候变化、农田生态学研究;通讯作者:周道玮(1963—),男,博士,教授,博士研究生导师,主要从事草地农业研究.
干旱区天气,气候数值模拟的研究进展
文章编号:1006-7639(2003)-04-0059-07 干旱区天气、气候数值模拟的研究进展 隆 霄1,王澄海1,郭江勇2,刘 海3 (1.兰州大学资源环境学院,甘肃兰州 730000;2.中国气象局兰州干旱气象研究所,甘肃兰州 730020; 3.青海省气象局,青海西宁 810001) 摘 要:干旱区的气候模拟有着很强特殊性。气候模式是研究和探讨干旱区形成物理机制的有效手段和工具。介绍了近年来国内外干旱气候数值模拟和试验的研究与进展,总结和评述了陆面过程中地表反照率、土壤湿度、植被状况的参数化和对气候的影响,讨论和阐述陆面过程在气候模拟中的重要性。对干旱区的气候和天气灾害的数值模式模拟研究作了一些评述,并对干旱区数值模拟的有关问题进行了讨论和展望。指出干旱区陆面过程的深入研究和干旱区陆面参数的标定,是改进干旱区气候模拟的重要途径。 关键词:干旱气候;数值模式及模拟;陆面过程;灾害天气中图分类号:P456.7 文献标识码:A 引 言 干旱是人类面临的危害中最大的自然灾害之一,也是对自然和人类生存环境最具摧毁力的灾害性事件。据不完全统计,在人类受到的各种自然灾害侵害造成的损失中由气象灾害造成的占85%,而在气象灾害中干旱造成的损失约占50%[1]。干旱造成的危害之所以如此严重是由于干旱持续时间长,面积大。例如北非的南撒哈拉干旱从1968年开始持续了26a ,造成几十万人死亡,数百万人迁徙,同时也引发了战争和瘟疫,仅1984年就有22个国家2.5亿人受灾[2]。在我国由于干旱造成的灾害也是非常严重的,例如1928～1930年,我国西北地区连续3a 干旱,造成陕西和甘肃两省死亡人数达到600万(保守统计数字),致使农村经济濒临破产,社会风气因之恶化[3];解放后的1956～1961、1972、1995、1997年我国也出现过大范围的干旱。此外严重的干旱也必然会带来人类水资源的危机,20世纪80年代以来,我国华北的严重干旱导致京津冀地区出现了严重的水危机[4]。加之20世纪以来,随着人口的迅速增长带来的人类生活和生产的频繁活动对自然环境造成了巨大的影响和干扰,导致水源枯竭, 植被破坏,大大加快了沙漠蔓延和土地沙化的进程。现在沙漠面积已经占地球陆地面积的1/5,而我国的沙漠戈壁及沙漠化的土地面积已经超过150万km 2,正在受到土壤风蚀和沙漠化的国土更是占到全国土地总面积的1/2,并且干旱区的荒漠化面积有逐步扩张的趋势。因此,深入研究干旱灾害形成的物理机制、制约因子和发展变化,以便对可能出现的由干旱引起的恶性环境做出及时预测和采取相应的对策,具有重要的理论和实践意义。 1 干旱形成的理论研究 人们对于干旱带来的灾难认识很早。就时空大尺度而言,由于太阳辐射的不均匀形成的地球大气的三圈环流中,南北半球的副热带地区位于Hadley 环流的下沉带,在这些区域存在气压场或位势高度场的相对高值区,即是所谓的“副热带高压带”,其向极地一侧为西风带,向赤道一侧为东风带。平均而言,副热带是一条环绕全球的干旱带,沿着该带集中了世界上绝大部分的沙漠地区。这是干旱带形成的最初理论解释,也在一定程度上解释了干旱带的形成。然而这并不是一个完全合理的解释,因为同在 收稿日期:2003-07-25;改回日期:2003-09-25 基金项目:“国家重点基础研究发展规划项目(G 1999043408)、国家自然科学基金重点项目(90202014)、亚洲季风区海-陆-气相互作用 对我国气候变化的影响(ZKCX2-SW -210)基金资助. 作者简介:隆霄(1972-),男,陕西扶凤人,讲师,主要从事中尺度数值模拟研究. 第21卷 第4期2003年12月 干 旱 气 象ARID M ETEOROLO GY Vol.21 NO.4Dec ,2003